小规模组合逻辑电路实验：交通灯状态监视电路

　　一。实验要求

　　1.1.实验目的

　　1.认识解决实际组合逻辑问题的一般方法和过程；

　　2.熟悉基本逻辑门的使用。

　　1.2.实验器材

　　1.2输入与门

　　2.3输入与门

　　3.4输入或门

　　4.非门

　　5.直流电压源

　　6.Ground

　　7.指示灯

　　1.3.设计要求

　　设计一个交通信号灯工作状态监视逻辑电路，要求：监视交通信号灯的每一组信号灯均由红、黄、绿三盏灯组成，正常工作情况下，任何时刻必须有一盏灯点亮，而且只允许有一盏灯点亮；而当出现其他五种点亮状态时，电路发生故障信号，以提醒维护人员前去修理。

　　1.4.设计流程

　　1.对交通信号灯监视电路进行逻辑抽象

　　取红、黄、绿三盏灯的状态为输入变量，分别用R、A、G表示，并规定灯亮时为1，不亮时为0。取故障信号的输出变量，以Y表示，并规定正常工作状态下Y为0，发生故障时Y为1，其真值表如表1所示。

　　表1 监视交通信号灯工作状态真值表　

　　2.确定逻辑表达式

　　根据监视交通灯真值表写出其逻辑表达式，即：

　　$$Y=R‘A’G‘+R’AG+RA‘G+RAG’+RAG$$

　　3.逻辑表达式化简

　　将上式化简后得到

　　$$Y=R‘A’G‘+RA+AG$$

　　4.确定逻辑电路图

　　根据化简后的表达式，采用“与门-或门”的方式得到交通灯工作状态监视逻辑电路图，如图1所示

　　

　　二。实验图

　　一定要接地！

　　

　　三。实验报告内容

　　3.1.实验步骤

　　利用基本的与门、或门和非门实现监视交通信号灯工作状态的逻辑电路，具体实验电路步骤如下所示：

　　1.按照图1搭建实验电路。

　　规定：输入：逻辑“0”与电压值“0V”对应，逻辑“1”与电压值“5V”对应；

　　输出：指示灯“亮”与逻辑“1”对应，指示灯“灭”与逻辑“0”对应；

　　2.根据表2中R、A、G的逻辑值改变相应直流电压源的电压值，运行实验，观察输入端和输出之间的状态关系，记录相应的输出于表2中。

　　表2 监视交通信号灯工作状态测试结果

　　3.2.实验报告

　　1.简述交通信号灯监视电路设计流程，补充完整表2；

　　逻辑抽象--表达式确定--表达式化简--电路实现

　　2.采用与非-与非表达式设计交通信号灯监视电路（提示：将与或表达式两次求反得到与非-与非表达式）。

　　根据交通信号灯工作状态真值表，可得到：

　　Y=（（ R’A‘G’+RA +RG +AG）‘）’=（（ R‘A’G‘）’·（RA）‘·（RG）’·（AG）‘）’，因此采用与非-与非方式